Độ cứng và tác hại của nước cứng

Giá trị pH liên quan đến độ cứng và độ kiềm của nước. Khi độ cứng và độ kiềm ổn định, độ pH ít thay đổi. Cũng giống như độ pH, độ cứng của nước có ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng của cá cảnh, đến bệnh tật, tạo màu …

Nước tự nhiên chứa hơn ba milie đương lượng cation canxi (Ca2 +) và magiê (Mg2 +) mỗi lít. Nước giàu Mg2 + có vị đắng. Tổng hàm lượng các ion Ca2 + và Mg2 + đặc trưng cho độ cứng của nước. Ngày nay, người ta còn gộp các ion Fe2 + và Na + vào độ cứng. Độ cứng của nước tự nhiên dao động rất lớn và đặc trưng là lớn trong nước ngầm.

1. Độ cứng của nước

Độ cứng của nước được quyết định bởi hàm lượng các chất khoáng hòa tan trong nước, chủ yếu là do các muối có chứa ion Ca ++ và Mg ++. Độ cứng của nước được chia thành hai loại:

  • Độ cứng tạm thời hoặc độ cứng cacbonat: Tạo bởi Ca và Mg muối cacbonat và bicacbonat, trong đó chủ yếu là bicacbonat vì muối cacbobat Ca và Mg hầu như không tan trong nước. Gọi là độ cứng tạm thời vì chúng ta có thể giảm bớt nó bằng nhiều phương pháp đơn giản. Trong tự nhiên, độ cứng tạm thời của nước cũng thường xuyên thay đổi dưới tác động của nhiều yếu tố, chẳng hạn như nhiệt độ …
  • Độ cứng vĩnh viễn: Được tạo thành bởi các muối khác của Ca và Mg như sunfat, clorua … chỉ có thể biến đổi bằng những phương pháp phức tạp và tốn kém.

Nước được hình thành như thế nào?

Thông thường người ta chỉ quan tâm đến độ cứng tạm thời của nước vì nó ảnh hưởng nhiều hơn độ cứng vĩnh viễn. Có nhiều đơn vị đo độ cứng khác nhau nhưng chủ yếu người ta sử dụng 3 đơn vị đo là dH, mg đương lượng / lít và ppm. Để đơn giản, khi đo độ cứng, người ta thường gọi một muối là CaCO3.

Xem thêm:  Thông tư 06/2017/TT-BGDĐT ban hành quy chế đào tạo vừa làm vừa học trình độ đại học

Nước có độ cứng tạm thời lớn hơn 100 ppm được coi là nước cứng, dưới mức đó được coi là nước mềm.

2. Tác hại của nước cứng

Độ cứng vĩnh cửu của nước ít ảnh hưởng đến sinh vật trừ khi nó quá cao, ngược lại, độ cứng tạm thời có ảnh hưởng rất lớn. Nguyên nhân là do thành phần chính tạo nên độ cứng tạm thời là các muối bicacbonat Ca và Mg: Ca (HCO3) 2 và Mg (HCO3) 2 là những muối tan hoàn toàn nhưng không bền, không bền. Chúng dễ bị phân hủy thành CaCO3, MgCO3 là các muối kết tủa:

Ca (HCO3) 2 => CaCO3 + H2O + CO2
Mg (HCO3) 2 => MgCO3 + H2O + CO2

Khi phản ứng phân hủy xảy ra trong cơ thể sinh vật, các muối này sẽ kết tủa trong cơ thể sinh vật, gây ra tác hại không hề nhỏ. Ở người, chúng là nguyên nhân gây ra sỏi thận và là một trong những nguyên nhân gây tắc động mạch do sự lắng đọng cặn canxi ở thành trong của động mạch. Lưu ý rằng muối CaCO3 và MgCO3 là muối kết tủa và chúng không xâm nhập vào niêm mạc của hệ tiêu hóa của chúng ta, chỉ có muối hòa tan mới có thể. Vì vậy nước cứng chỉ có hại do có muối bicacbonat.

3. Các phương pháp làm mềm nước

Có nhiều phương pháp để giảm độ cứng của nước, từ đơn giản đến phức tạp.

một. Đun nước
Đun nóng nước sẽ làm giảm độ cứng của nước đi rất nhiều

b. Làm cho nước chuyển động liên tục
Máy khuấy liên tục hoặc bơm tuần hoàn liên tục cũng có hiệu quả, mặc dù khá chậm và trong nhiều trường hợp sự phân hủy bicarbonat chậm hơn sự hòa tan của bicarbonat mới từ các nguồn khác vào nước.

Xem thêm:  Nghị quyết 11-NQ/TW năm 2017 về hoàn thiện thể chế kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa

c. Chưng cất nước
Về nguyên tắc, nước cất có thể được coi là H2O hoàn toàn tinh khiết.

d. Lọc RO (Thẩm thấu ngược)
Công nghệ lọc RO cho phép loại bỏ hầu hết các chất hòa tan và không hòa tan ra khỏi nước, nước lọc RO có thể coi là H2O tinh khiết (tuy không bằng nước cất).

e. Trao đổi ion
Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất vì chi phí thấp cả về đầu tư và chi phí vận hành. Nguyên lý của nó là cho nước đi qua vật liệu chứa nhiều ion dương hoạt động hơn Ca ++ và Mg ++, vật liệu này sẽ hấp thụ các ion Ca ++ và Mg ++ trong nước và giải phóng các ion khác mạnh hơn, do đó tạo ra các hợp chất cacbonat không kết tủa. Vật liệu đó được gọi là cationit (hoặc hạt nhựa trao đổi cation). Thông thường người ta sử dụng 2 loại cationit lần lượt là Na-Cationit và H-Cationit với các ion là Na + và H + và hợp chất tạo ra lần lượt là Na2CO3 và H2CO3 (H2CO3 sẽ bị phân tích ngay thành H20 và CO2).

Khi các cationit đã hết khả năng trao đổi, người ta phải “hoàn nguyên” tức là khôi phục lại các ion dương cho nó. Đối với Na-Cationit người ta dùng muối ăn NaCl, đối với H-Cationit người ta dùng axit.

Các thiết bị trao đổi Na-Cationit thông thường có thể hạ độ cứng của nước xuống dưới 10 ppm, nếu được thiết kế đặc biệt có thể hạ thấp xuống dưới 2 ppm. Mỗi lít Na-Cationit hạt có khả năng trao đổi khoảng 2-6 gam đương lượng tùy loại, tức là có thể làm giảm độ cứng từ 300 đến 1000 lít nước có độ cứng 6 mgdl / lít (300 ppm hoặc 16.8). dH) về 0 trước khi phải hoàn nguyên.

Xem thêm:  Giải bài 5, 6, 7, 8 trang 146 sách bài tập sinh học 10 - Bài trang Sách Bài Tập (SBT) Sinh học

H-Cationit có khả năng trao đổi mạnh hơn Na-Cationit và cũng có tính triệt để hơn vì nó loại bỏ hoàn toàn gốc cacbonat ra khỏi nước. Tuy nhiên chi phí cao hơn gấp nhiều lần, chi phí vận hành cũng cao hơn (axit đắt hơn muối ăn) và yêu cầu vận hành cũng khắt khe hơn do sử dụng axit nên ít được sử dụng.

Ngoài trao đổi ion dương, người ta còn sử dụng trao đổi ion âm (chất trao đổi gọi là Anionit) để loại bỏ ion HCO3- ra khỏi nước. Phương pháp này thường chỉ được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện, nơi họ sử dụng cả Na-Cationit, H-Cationit và Anionit mắc nối tiếp trong một hệ thống.

Phương pháp trao đổi ion này được sử dụng rất rộng rãi và là phương pháp cơ bản để làm mềm nước trong công nghiệp. Ngay cả đối với các thiết bị RO, để tăng tuổi thọ và giảm tải cho các thiết bị RO, người ta còn làm mềm nước bằng phương pháp trao đổi ion trước khi đưa nước vào máy lọc RO.

Các bài báo hay khác

Bài viết trên đây, Abcland.Vn đã cập nhật cho bạn thông tin về “Độ cứng và tác hại của nước cứng❤️️”. Hy vọng qua bài viết “Độ cứng và tác hại của nước cứng” sẽ giúp các bạn đọc có thêm nhiều thông tin về “Độ cứng và tác hại của nước cứng [ ❤️️❤️️ ]”.

Bài viết “Độ cứng và tác hại của nước cứng” được đăng bởi vào ngày 2022-06-03 01:20:58. Cảm ơn bạn đã đọc bài tại ABC Land – Kênh thông tin BDS uy tín nhất Việt Nam

Back to top button